Назад
Ученые, изучающие наиболее распространенный и агрессивный тип опухоли мозга у взрослых, открыли новый способ анализа больных и здоровых клеток одного и того же пациента.
Очень важно, что работа, финансируемая благотворительной организацией Brain Tumour Research, может проложить путь к действительно персонализированному лечению пациентов с диагнозом мультиформной глиобластомы (GBM). Только 25% пациентов с этим типом опухоли мозга выживают более одного года и только 5% живут более пяти лет. Специалисты Центра передовых исследований опухолей головного мозга при Лондонском университете создали совершенно новую экспериментальную исследовательскую платформу, которая в ходе испытаний с участием десяти пациентов позволила получить новые сведения о том, как развивается опухоль головного мозга, и определить потенциальные новые мишени для персонализированного лечения. Это также может помочь предсказать реакцию пациента на препараты, используемые в настоящее время в клинической практике для лечения других заболеваний, что было бы чрезвычайно ценно, поскольку средняя продолжительность выживания при этом типе опухоли мозга составляет всего 12-18 месяцев.
Их работа опубликована в журнале Nature Communications. Профессор Сильвия Марино, возглавляющая группу, говорит: "Мы использовали этот мощный метод для выявления изменений в функции генов, происходящих при GBM, которые не влекут за собой изменения в генетическом коде (эпигенетика). Это позволило по-новому взглянуть на то, как развивается GBM, и определить новые потенциальные мишени для индивидуального лечения".
Используя сочетание лабораторных экспериментов и сложных аналитических компьютерных программ, коллектив выявил значительные молекулярные различия, которые могут быть использованы для разработки новых методов лечения. Это инновационный подход, который позволяет сравнивать нормальные и злокачественные клетки одного и того же пациента, помогая выявить гены, играющие роль в росте опухоли.
Исследование имеет особое значение, поскольку GBM является наиболее распространенной злокачественной опухолью мозга у взрослых. Из-за своей агрессивной природы она широко распространяется в окружающие ткани мозга, что делает практически невозможным ее полное удаление хирургическим путем. Она чрезвычайно устойчива к радиотерапии и химиотерапии, что означает высокую вероятность рецидива после лечения.
Хью Адамс, представитель организации Brain Tumour Research, заявил: "Сложная природа этого конкретного типа опухоли означает, что стандарт лечения этих пациентов не менялся уже целое поколение, поэтому данное исследование дает столь необходимую надежду на будущее. Одна из основных проблем в разработке эффективных методов лечения GBM заключается в том, что опухоль демонстрирует значительные различия между пациентами и даже может значительно варьировать в пределах опухоли одного пациента. Эти вариации могут возникать в результате изменений в генетическом коде клетки - известных как мутации - в сочетании с изменениями в том, как контролируются определенные гены.
Существуют убедительные доказательства того, что клетки GBM развиваются из нейральных стволовых клеток, но предыдущие исследования не позволяли сравнить опухолевые клетки и клетки их предполагаемого происхождения у одного и того же человека. Профессор Марино и ее коллеги использовали самые современные технологии изучения стволовых клеток и методы секвенирования ДНК следующего поколения, чтобы сравнить больные и здоровые клетки одного и того же пациента. Их результаты показали, как этот подход может выявить новые молекулярные события, которые, по-видимому, нарушаются при развитии GBM, тем самым определяя мишени для потенциально новых методов лечения".
Результаты работы группы показали, как этот подход может выявить новые молекулярные мишени для потенциально новых методов лечения. Например, результаты показали, как некоторые опухоли GBM могут контролировать движение регуляторных Т-клеток, типа иммунных клеток, а также выявили эпигенетические изменения, которые могут быть использованы для прогнозирования реакции на препараты, используемые в настоящее время в клинической практике.
Опухоли головного мозга убивают больше детей и взрослых в возрасте до 40 лет, чем любой другой вид рака, однако исторически сложилось так, что на борьбу с этим разрушительным заболеванием выделяется всего 1% от общегосударственных расходов на исследования рака.
Claire Vinel et al. Сравнительный эпигенетический анализ клеток, инициирующих опухоль, и сингенных EPSC-деривативных нейральных стволовых клеток при глиобластоме (аннотация).
Эпигенетические механизмы, играющие важную роль в нормальных процессах развития, таких как самообновление и определение судьбы нейральных стволовых клеток (NSC), также ответственны за некоторые изменения в геноме глиобластомы (GBM). В данном исследовании мы разработали стратегию сравнения эпигенетического и транскрипционного состава первичных клеток GBM (GIC) с подобранными для пациента расширенными потенциальными стволовыми клетками (EPSC), дериватами NSC (iNSC).
Используя сравнительный анализ транскриптома сингенных пар GIC/iNSC, мы выявили гликозаминогликановый (GAG) механизм рекрутирования регуляторных Т-клеток (Tregs) в GBM. Интегрированный анализ транскриптома и метилома ДНК клеток GBM выявляет гены-мишени для лекарственных препаратов и прогнозирует лекарственный ответ в первичных культурах GIC в зависимости от пациента, что подтверждается в 3D и in vivo моделях. В совокупности мы предоставляем доказательство того, что эта экспериментальная система имеет потенциал для выявления специфических для пациента механизмов заболевания и лекарственных мишеней в GBM.
